論文 - 神原　陽一

Ni substitution effect on magnetic and transport properties in metallic ferromagnet Co3Sn2S2

Takashi Kubodera, Hirotaka Okabe, <N>Yoichi Kamihara</N>, Masanori Matoba

Physica B / The International　Conference on Strongly Correlated Electron Systems SCES '05 378-380   1142-1143 2006年

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シャンダイト(Shandite)型構造をもつ強磁性体であるCo3Sn2S2のNiドープによる磁性と電気的性質の系統変化を明らかにした。Co3Sn2S2は10 KでCo当たり0.2Bの飽和磁化を示した。Niドープにより、飽和磁化は減少し、強磁性転移温度は低温側にシフトした。いずれの試料も金属的な電気抵抗の温度依存性を示し、強磁性転移温度付近に異常(kink)が観測された。

Metal–nonmetal transition in Ge doped spinel-type CuCr2S4

Yoichi Kamihara, Masanori Matoba, Toru Kyomen, Mitsuru Itoh

Physica B 378-380   1120-1121 2006年

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Transport Properties of Fe1-xMnxCr2S4

Yoichi Kamihara, Yukinori Takeshita, Masanori Matoba, Toru Kyomen, Mitsuru Itoh

Physica B 359-361   1207-1209 2005年04月

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FeCr2S4の電気的性質のMn置換による系統変化を明らかにした。FeCr2S4は170 K 以下でフェリ磁性相を示し、60 K 以下でスピングラス相に転移する。FeCr2S4のFeサイトにMnを部分置換した試料では、常磁性相が磁気秩序相(フェリ磁性相、スピングラス相)に空間的に分離してグレイン中で共存していると考えられる。Mnの部分置換により、フェリ磁性転移温度、スピングラス転移温度はともに低温側にシフトした。

Magnetoresistance in Spinel-Type MgxCu1-xCr2S4

Y. KAMIHARA, M. Matoba, T.Kyomen, M.Itoh

Solid　State Communications 132   247-251 2004年07月

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スピネル型化合物CuCr2S4は375 K 以下で強磁性を示す金属である。CuCr2S4は84 K 以下で強磁性相とスピングラス相が空間的に分離した状態で存在している。また、低温の磁気抵抗では、正と負の寄与が重なって観測される。 CuCr2S4のCu1+サイトに20 atom% 程度 Mg2+を部分置換した試料では負の磁気抵抗効果の寄与が大きくなる。すなわち、異価数イオンのドーピングによるCr 3d 電子数の減少 (バンドフィリング制御)により、負の磁気抵抗効果が大きくなることがわかった。

スピネル型硫化物Fe1-xMnxCr2S4における巨大磁気抵抗効果

神原 陽一, 竹下 之典, 的場 正憲, 京免 徹, 伊藤 満

日本応用磁気学会誌 （日本応用磁気学会誌）  28 （ 3 ） 347-350 2004年06月

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スピネル型硫化物FeCr2S4はフェリ磁性を示す半導体であり、フェリ磁性転移温度 (~170 K)付近で比較的大きな磁気抵抗効果を示す。本論文では、FeCr2S4のFeイオンサイトにMnイオンを部分置換し、磁気抵抗効果が最大になる組成を明らかにした。磁気抵抗比 MR = (ρ0 ρH)/ ρ0はFe0.5Mn0.5Cr2S4 で最大となった。

層状Mn酸化硫化物Sr2CuMnO3S及びSr4Cu2Mn3O7.5S2における不純物置換効果

神原 陽一, 長沼 順子, 安仲 健太郎, 石井 守, 上野 広伸, 的場 正憲

日本応用磁気学会誌 27 （ 5 ） 666-669 2003年08月

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2種類の層状マンガン酸化硫化物(Sr2CuMnO3S, Sr4Cu2Mn3O7.5S2)はいずれも反強磁性を示す絶縁体である。Sr2CuMnO3SのMnサイトにZnを、Sr4Cu2Mn3O7.5S2のSrサイトにLaをそれぞれ部分置換し、格子定数、原子価、磁性の系統変化を明らかにした。Sr2CuMnO3Sの反強磁性転移温度(TN)はZnドープにより低温側にシフトし、Zn濃度が20 atom%の場合、TN =120 Kから60 Kまで低下する。Sr4Cu2Mn3O7.5S2の磁化率の温度依存性は、LaドープによりTNは不明瞭になり、スピングラス的な挙動に変化することがわかった。

新規な無機ハイブリッド型層状遷移金属硫化酸化物Sr2Cu(Fe,Ga)O3S および(Sr,La)4Cu2Mn3O7.5S2の合成と評価

長沼 順子, 神原 陽一, 的場正憲

日本応用磁気学会誌 26 （ 4 ） 376-379 2002年08月

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逆PbO型Cu2S2層とペロブスカイト酸化物層が互いに積層した構造をもつ層状遷移金属硫化酸化物の合成、電気抵抗率測定、磁気測定を行い、いずれの化合物も半導体であり、反強磁性体であることがわかった。Sr1-xLaxCu2Mn3O7.5S2の電気抵抗率は、La濃度の上昇とともに、減少した。

La0.7Pb0.3Mn1-yZnyO3における金属－非金属転移とZnによる磁気希釈

加納忠彦, 神原 陽一, 的場 正憲

日本応用磁気学会誌 26 （ 4 ） 368-371 2002年08月

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巨大磁気抵抗効果 (CMR)を示す材料であるLa0.7Pb0.3MnO3の磁性イオン(Mnイオン)サイトに非磁性イオン(Znイオン)を部分置換することで、磁気希釈を行い、その電気的性質、磁気的性質の変化を明らかにした。La0.7Pb0.3MnO3は金属的な電気抵抗の温度依存を示すのに対し、Zn濃度が10 atom%以上の試料は絶縁体的な温度依存に変化する。すなわち、磁気希釈により、遍歴電子による強磁性秩序が一部破壊されたことで、伝導電子が局在化した。

層状Mn酸化硫化物Sr2CuMnO3Sの物性

神原陽一, 岡田悟志, 的場正憲

日本応用磁気学会誌 26 （ 4 ） 372-375 2002年08月

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層状マンガン酸化硫化物(Sr2CuMnO3S)の合成、電気抵抗率測定、磁気測定、光電子分光測定を行い、磁性を明らかにした。Sr2CuMnO3S は反強磁性であり、半導体である。Sr2CuMnO3SのCu 2p Mn2p の光電子分光スペクトルの解析により、Sr2CuMnO3Sに含まれるCu、Mnイオンの価数は、それぞれ、1+、2+と求まった。すなわち、Sr2CuMnO3Sに含まれるCuの価電子はd10の閉殻構造である。

Magnetic properties of novel layered oxysulfide Sr2Cu2(Co,Cu)O2S2 with Cu-doped CoO2 square-planes

Satoshi Okada, Masanori Matoba, Yoichi Kamihara, Tadamasa Takeuchi, Satoshi Fukumoto, Shunji Soyano, Hajime Yoshida, Kenji Ohoyama, Yasuo Yamaguchi

Journal of Applied Physics 91   8861-8863 2002年05月

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層状磁性体であるSr2Cu2(Co,Cu)O2S2の磁性を明らかにした。Sr2Cu2(Co1-xCux)O2S2, x = 0, 0.1, 0.2, 0.3はいずれも140 K以下で２次元的な反強磁性を示す。いずれの試料も80 K 以下でゼロ磁場、磁場中冷却にて磁化率の履歴依存性が生じる。また、x = 0, 0.3の試料では 10 K、75 Kでは明らかな磁化の時間緩和が観測されるが、45 Kでは観測されない。このような磁化の時間緩和の温度依存性は、磁気格子にて生じるスピン秩序の幾何学的フラストレーションに起因すると考えられる。

Magnetic and electronic nature of novel layered manganese oxysulfide Sr2CuMnO3S

Yoichi Kamihara, Masanori Matoba, Toru Kyomen, Mitsuru Itoh

Journal of Applied Physics 91   8864-8866 2002年05月

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層状酸化硫化物であるSr2Cu2CoO2S2の磁気的、電気的性質を明らかにした。Sr2Cu2CoO2S2はネール温度(TN) 200 K の反強磁性体である。磁化率の温度依存性は、2次元的な磁気構造を示唆するブロードなピークを示す。X線光電子分光による構成イオンの価数同定を行い、Sr2Cu2CoO2S2中のCuイオンは閉殻構造(Cu1+)であることを明らかにした。すなわち、Sr2Cu2CoO2S2に含まれる磁性イオンは、Coに限られる。Sr2Cu2CoO2S2に含まれるCoイオンのスピン磁気モーメントの反強磁性秩序化を中性子回折にて直接観察した。

Magnetism of Novel Layered Cobalt Oxysulfide Sr2Cu2CoO2S2 with Strongly Correlated CoO2 Square-Planes

M.Matoba, T.Takeuchi, S.Okada, Y.Kamihara, M.Itoh, K.Ohoyama

Physica B 312-313   630-631 2002年01月

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層状酸化硫化物であるSr2Cu2CoO2S2の磁気的、電気的性質を明らかにした。Sr2Cu2CoO2S2はネール温度(TN) 200 K の反強磁性体である。磁化率の温度依存性は、2次元的な磁気構造を示唆するブロードなピークを示す。X線光電子分光による構成イオンの価数同定を行い、Sr2Cu2CoO2S2中のCuイオンは閉殻構造(Cu1+)であることを明らかにした。すなわち、Sr2Cu2CoO2S2に含まれる磁性イオンは、Coに限られる。Sr2Cu2CoO2S2に含まれるCoイオンのスピン磁気モーメントの反強磁性秩序化を中性子回折にて直接観察した。

多元系層状磁性半導体Sr2Cu2Zn1-xMnxO2S2の物性

神原 陽一, 岡田 悟志, 的場 正憲

日本応用磁気学会誌 25 （ 4-2 ） 739-742 2001年08月

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逆PbO型Cu2S2層、平面型Sr層、平面型ZnO2層が互いに積層した構造の結晶であるSr2Cu2ZnO2S2のZnサイトへ、Mnを5, 10, 20 atom%のドーピングを行い、その電気的性質、磁気的性質を明らかにした。非ドープ試料、ドープ試料はともに半導体であった。室温にて、結晶中のMnイオンは、常磁性的な線形の磁化磁場依存を示した。ドープ量の増加とともに、低温 (10 K)の磁化磁場カーブにて、非常磁性的な飽和成分が増加した。